虛擬示波器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、虛擬儀器是一種功能意義上的儀器，由個(gè)人計(jì)算機(jī)、儀器硬件及應(yīng)用軟件組成，由儀器硬件采集外部信號(hào)，通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)儀器的顯示及測(cè)量等功能。 本課題設(shè)計(jì)的虛擬示波器以圖形化編程工具Labview為軟件開發(fā)平臺(tái)，配以數(shù)據(jù)采集卡KPCI-3110，研究設(shè)計(jì)了虛擬示波器，相比傳統(tǒng)的示波器，在功能使用上有了很大的提高，具有性能價(jià)格比高，功能易擴(kuò)展、開發(fā)周期短等特點(diǎn)。 在課題研究中本人主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集卡的選擇安裝，配置及調(diào)試，并根據(jù)課

2、題的需要從功能的角度自己設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括信號(hào)調(diào)理的放大部分、A/D轉(zhuǎn)換、總線接口等；數(shù)據(jù)處理與測(cè)量的算法的研究與應(yīng)用，提出了提高測(cè)量精度的方法，在一定程度上改善了系統(tǒng)的功能和測(cè)量精度；與傳統(tǒng)示波器相比，增加了許多功能，如：數(shù)據(jù)的多參數(shù)測(cè)量，功率譜，頻譜分析和存儲(chǔ)波形等功能。 本論文首先介紹了虛擬儀器技術(shù)及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，分析了本課題的研究意義；然后從硬件，軟件兩個(gè)部分概述了虛擬示波器的總體組成方案及軟件專用開發(fā)平臺(tái)La

3、bview，并提出了測(cè)量頻率的算法和提高測(cè)頻精度的方法；接著從功能設(shè)計(jì)的角度提出了虛擬示波器的硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，包括前置放大器、A/D轉(zhuǎn)換、總線接口等；以模塊化設(shè)計(jì)思路，用圖形化編程工具Labview設(shè)計(jì)了各種部分的程序。包括：數(shù)據(jù)采集模塊，參數(shù)測(cè)量模塊，時(shí)基/幅值控制模塊，頻譜分析模塊，加窗與濾波模塊，波形顯示模塊，存儲(chǔ)模塊等；最后，總結(jié)了虛擬示波器的研究，分析了系統(tǒng)的性能特點(diǎn)，經(jīng)測(cè)試，該虛擬示波器具有功能全、精度高，性價(jià)比好，有一